玻璃屬于非晶態(tài)物質(zhì)，其相比于硅具有高頻引入損耗低，絕緣性能好以及材料透明，易于加工等優(yōu)點(diǎn)。且由于其為非晶態(tài)的屬性，相比于單晶硅材料其更加易于調(diào)控其材料的性能。這些性能都使得玻璃材料在微波射頻等高頻封裝領(lǐng)域更加適合于單晶硅。
薄膜是MEMS技術(shù)中最常用的材料和手段，多層膜是將2種以上的不同材料先后沉積在同一個(gè)襯底上，以改善薄膜同襯底間的粘附性。薄膜的厚度從納米(nm)到微米(μm)級(jí)，遠(yuǎn)小于其他二維方向。同體材料相比，由于薄膜材料的厚度很薄，很容易產(chǎn)生尺寸效應(yīng)，如薄膜材料的特性會(huì)受到薄膜厚度的影響，表現(xiàn)出與體材料不同的物理性質(zhì)。
薄膜粘附性直接影響產(chǎn)品的性能和壽命，提高薄膜粘附性是薄膜工藝重點(diǎn)要考慮的問題。影響粘附性的主要因素是玻璃表面的潔凈度、薄膜與玻璃的附著力。
玻璃表面等離子清洗
薄膜表面沉積需要在高潔凈度的表面上完成，表面潔凈度低的話將會(huì)引起薄膜附著性差。常規(guī)的化學(xué)清洗方法只能清潔表面大顆粒雜質(zhì)，等離子體清洗能夠?qū)崿F(xiàn)更高的表面清潔度，同時(shí)提高表面的活性。如圖1-1所示為等離子體清洗的工作示意圖。
利用等離子清洗機(jī)進(jìn)行等離子體表面清洗的原理是通過通入相應(yīng)的氣體，在經(jīng)過等離子體激發(fā)后對(duì)材料表面進(jìn)行清洗。等離子體清洗的功率相對(duì)于等離子體表面刻蝕的功率小，其單個(gè)等離子體基團(tuán)攜帶的能量在撞擊材料表面時(shí)不足以對(duì)表面進(jìn)行大面積刻蝕。但表面吸附雜質(zhì)與表面原子的成鍵相對(duì)較低，等離子體攜帶的能量能夠使其斷鍵，使表面低吸附能的雜質(zhì)脫離，達(dá)到更高的清潔水平。
等離子體處理除了有去除表面低鍵能吸附雜質(zhì)的功能之外，同時(shí)等離子體基團(tuán)在撞擊材料表面的同時(shí)能夠?qū)⒛芰總鬟f給表面原子，增加表面的活性，經(jīng)過等離子體處理后的表面活性較高。如圖1-2所示為等離子體表面處理前后的對(duì)比效果圖，在表面滴水測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)過表面活化的玻璃表面水珠顆粒較小，顆粒聚集；而經(jīng)過等離子體表面處理后的液滴彌散，潤(rùn)濕角較小。水滴角試驗(yàn)表明等離子清洗后玻璃的潔凈度提高。在等離子體表面清洗后具有更高的吸附活性，這也提高了濺射成膜的質(zhì)量。
圖 1-2 等離子體表面處理前后效果圖 (a) 等離子體處理前 ; (b) 等離子體處理后
玻璃濺射鍍膜前等離子清洗能夠有效提高表面清潔度，同時(shí)等離子體的活化效果可以大幅度提高玻璃表面的親水性能，對(duì)提高濺射鍍膜后的附著力提高有很大幫助。
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